Расчет длительности производственного цикла сложного процесса
Производственный цикл сложного процесса представляет собой общую продолжительность координированных во времени простых процессов, входящих в сложный процесс изготовления изделия или серии изделий. Примером сложного производственного процесса является изготовление машины, станка.
Целью координации простых процессов, составляющих сложный процесс, является обеспечение комплектности и бесперебойности хода производства при полной загрузке оборудования и рабочих мест.
Длительность цикла сложного процесса определяется наибольшей суммой циклов последовательно связанных между собой простых процессов, обладающих наибольшей трудоемкостью. Остальные процессы, не входящие в “цепочку” последовательно связанных между собой, выполняются параллельно.
Для определения цикла сложного производственного процесса может быть использован графический метод. С этой целью:
1. Составляется схема сборки изделия, включая изготовление деталей (рис. 3.5).
2. Рассчитываются длительности циклов простых процессов изготовления деталей и сборки узлов, входящих в сложный процесс.
3. Строится цикловой график изготовления и сборки изделия (рис. 3.6).
Рис. 3.5. Схема сборки изделия | Рис. 3.6. Цикловой график изготовления и сборки изделия |
Цикловой график строится справа налево, где в масштабе времени откладываются циклы простых процессов, начиная от сборки изделия и кончая изготовлением деталей.
Длительность технологического цикла сложного процесса изготовления изделия есть наибольшая сумма циклов последовательно связанных между собой простых процессов и определяется по формуле:
. (3.11)
где – технологический цикл i-го простого процесса, входящего в “цепочку” последовательно связанных между собой процессов, определяемых по деталям и узлам, обладающих наибольшей трудоемкостью;
– число простых процессов, входящих в “цепочку” взаимосвязанных процессов, обладающих наибольшей трудоемкостью.
Длительность производственного цикла сложного процесса равна технологическому циклу и сумме длительности межцикловых перерывов, также входящих в “цепочку” взаимосвязанных процессов, и определяется по формуле:
, (3.12)
где – длительность межцикловых перерывов.
Сокращение цикла производится как за счет сокращения циклов простых процессов, так и путем увеличения степени параллельности выполняемых процессов и уменьшения межцикловых перерывов.
Для рис. 3.6 длительность технологического цикла изготовления изделия определяется суммой циклов простых взаимосвязанных процессов, составляющих “цепочку”:
, (3.13)
где – цикл изготовления детали Д5,
– цикл сборки узла У21,
– цикл сборки узла У2,
– цикл сборки изделия И.
3.4. Основные направления сокращения длительности производственного цикла
Высокая степень непрерывности процессов производства и сокращения длительности производственного цикла имеет большое экономическое значение: снижаются размеры незавершенного производства и ускоряется оборачиваемость оборотных средств, улучшается использование оборудования и производственных площадей, снижается себестоимость продукции.
Сокращение длительности производственного цикла достигается за счет внедрения технических и организационных мероприятий.
К техническим мероприятиям относятся:
1. Снижение трудоемкости основных технологических операций за счет:
– совершенствования конструкции и технологичности изделия;
– повышения уровня стандартизации и унификации изделия;
– применения новых конструкционных материалов;
– замены обработки металлов резанием на штамповку, прецизионное (точное) литье, прокатку;
– применения более совершенной технологической оснастки и инструмента;
– использования управляющих ЭВМ для выбора оптимальных режимов обработки;
– сокращения времени естественных процессов (замена естественного охлаждения принудительной вентиляцией воздуха).
2. Сокращение времени вспомогательных операций: транспортирования, складирования и контроля:
– совмещение вспомогательных операций во времени с процессами обработки, сборки (роторные автоматические линии);
– применение современных методов контроля и диагностики (лазерные, радиационные методы);
– механизация и автоматизация внутризаводского транспорта.
К организационным мероприятиям относятся:
– сведение до минимума межоперационных перерывов (партионности и ожидания) за счет применения параллельного и параллельно-последовательного видов движения предметов труда;
– концентрация операций на одном рабочем месте, применение агрегатного оборудования;
– уменьшение размера транспортной партии;
– применение поточного производства с поштучной передачей деталей на обработку;
– сокращение межцикловых перерывов на основе построения оптимальных планов-графиков изготовления продукции и рационального запуска деталей в производство;
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
Производственный цикл сложного процесса включает производственные циклы изготовления всех деталей, сборки всех сборочных единиц, генеральную сборку изделия, его контроль, регулировку и отладку. Построение сложного производственного процесса во времени проводится, чтобы определить длительность производственного цикла, координировать отдельные простые процессы, получать необходимую информацию для оперативно-календарного планирования и расчета опережения выпуска (запуска) предметов труда. Целью координации производственных процессов, составляющих сложный процесс, является обеспечение комплектности и бесперебойности хода производства при полной загрузке оборудования, рабочих мест и рабочих. Структура производственного цикла сложного процесса определяется составом операций и связей между ними. Состав операций зависит от номенклатуры деталей, сборочных единиц и технологических процессов их изготовления. Взаимная связь операций и процессов обусловливается веерной схемой сборки изделия и технологией его изготовления. Предположим, необходимо рассчитать длительность производственного цикла сборки изделия А (рис. 2.7). Рис. 2.7. Веерная схема сборки изделия А Веерная схема сборки изделия показывает, какие узлы, подузлы, мелкие сборочные единицы можно изготовлять параллельно независимо друг от друга, а какие только последовательно. Технологический процесс и нормы времени выполнения операций изделия А представлены в табл. 2.1, графы 1-5 (графы 6-8 заполняются по ходу расчета). Месячная программа выпуска Nr = 700 шт. Количество рабочих дней в месяце Др = 21 день, режим работы участка Ксм = 2 смены. Потери рабочего времени на переналадку и плановые ремонты а0б = 2% от номинального фонда времени. Поскольку изделия на сборку запускаются партиями, то, прежде чем приступить к расчету длительности производственного цикла, необходимо рассчитать следующие календарно-плановые нормативы (КПН): размер партии изделий; удобопланируемый ритм; количество партий, запускаемых в течение планового периода; длительность операционного цикла партии изделий; длительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам; количество рабочих мест, необходимых для изготовления изделий. Далее следует построить цикловой график сборки изделий без учета загрузки рабочих мест; произвести закрепление операций за рабочими местами; построить стандарт-план сборки изделий; построить уточненный цикловой график с учетом загрузки рабочих мест и определить длительность производственного цикла и опережения запуска-выпуска по сборочным единицам и деталям. При решении вопроса о размерах партии необходимо исходить из экономически оптимального размера. Формул для расчета оптимального размера партий изделий, основанных на сопоставлении экономии и потерь, предложено различныТехнологический процесс сборки изделия А Таблица 2.1
ми авторами много. Однако в силу большой трудоемкости расчетов эти формулы не получили широкого применения. На заводах обычно пользуются упрощенным методом расчета исходя из приемлемого коэффициента потерь рабочего времени на переналадку и текущий ремонт рабочих мест (а0б). Величина этого коэффициента обычно принимается в пределах от 0,02 для крупносерийного и до 0,1 для мелкосерийного и единичного производств (или от 2 до 10%). Задаваясь для определенных производственных условий величиной данного коэффициента (Хоб, можно определить число изделий в партии по формуле Полученный результат рассматривается как минимальная величина партии изделий. За максимальную величину (птах) можно принять месячную программу выпуска изделий (сборочных единиц). Применительно к рассматриваемому примеру получим Таким образом, в результате проведенных расчетов получаем пределы нормального размера партии изделий Предельные размеры партии изделий корректируются исходя из минимального размера. Корректировка начинается с установления удобопланируемого ритма (Rp) – периода чередования партий изделий. Если в месяце 20 рабочих дней, то удобопланируемыми ритмами будут 20; 10; 5; 4; 2; 1; если в месяце 21 день, то такими ритмами будут 21; 7; 3; 1; если 22 дня, то 22; 11; 2; 1. Период чередования партий изделий рассчитывается по формуле где Др – число рабочих дней в месяце; NB – месячная программа изготовления изделий, шт. Применительно к рассматриваемому примеру получим Если по расчету получается не целое число, то из ряда удобоплани- руемых ритмов выбирается ближайшее целое число, т.е. принятое значение периода чередования (7?пр). Из удобопланируемых ритмов – 21, 7, 3, 1 – выбираем ближайшее значение Rnp = 3 дня. Далее в соответствии с принятым периодом чередования корректируется размер партии изделий по формуле По рассматриваемому примеру: Выполняется условие предела (2.20) 86 Нормальный размер партии изделий должен быть кратным месячной программе выпуска (запуска), результат расчета заносится в графу 6 табл. 2.1. Расчет количества партий в месяц (X) производится по формуле По рассматриваемому примеру: Х= 700 : 100 = 7 партий. Расчет длительности операционного цикла партии изделий по каждой г-й операции ведется по формуле По рассматриваемому примеру на первой операции: Аналогично выполняются расчеты по другим операциям, а результаты заносятся в графу 7 табл. 2.1. Расчет длительности операционного цикла партии изделий по сборочным единицам ведется по формуле где k – число операций, входящих в сборочную единицу. По рассматриваемому примеру по сборочной единице АБ: Аналогично выполняются расчеты по другим сборочным единицам, а результаты заносятся в графу 8 табл. 2.1. Число рабочих мест для сборки изделий (Спр) рассчитывается по формуле По рассматриваемому примеру: места. Необходимое число рабочих определяется по формуле где Кса – коэффициент, учитывающий списочную численность (можно принять Ксп = 1,1). Для рассматриваемого примера: человек. Построение циклового графит сборки изделия А без учета загрузки рабочих мест ведется на основании веерной схемы сборки (см. рис. 2.7) и длительности циклов сборки каждой г-й операции и каждой сборочной единицы (см. табл. 2.1, графы 7-8). Как правило, такой график строится в порядке, обратном ходу технологического процесса, начиная с последней операции (см. рис. 2.8а), с учетом зависимости, к какой по счету операции поставляются сборочные единицы. Длительность такого цикла будет минимальной. Однако условия производства, ограниченные ресурсы требуют выполнения определенных работ последовательно, на одном и том же рабочем месте, стенде. Все это приводит к изменению циклового графика и, как правило, к смещению запуска на более ранние сроки, а следовательно, к увеличению длительности цикла. Для достижения равномерности загрузки рабочих мест и рабочих- сборщиков необходимо провести закрепление операций за рабочими местами. С этой целью на каждое рабочее место набирается объем работ, длительность операционного цикла которых не должна превосходить пропускной способности рабочих мест на протяжении принятого периода чередования (табл. 2.2). Таблица 2.2 Закрепление операций за рабочими местами
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Источник
Производственный цикл сложного (сборочного) процесса! представляет собой общую продолжительность комплекса координированных во времени простых процессов, входящие в сложный процесс изготовления изделия или его партий. ‘J
В условиях машиностроительного (радиоэлектронного) производства наиболее характерными примерами сложного процесса являются процессы создания машины, телевизора металлорежущего станка, ЭВМ или узлов, блоков, мелких сборочных единиц, из которых они состоят.
Производственный цикл сложного процесса включает производственные циклы изготовления всех деталей, сборку всех сборочных единиц, генеральную сборку изделия, контроль регулировку и отладку. В сложном производственном процессе могут использоваться все рассмотренные выше виды движения предметов труда по операциям: последовательный, последовательно-параллельный и параллельный. Для условий единичного производства в единый цикл, как правило, включают не только процессы изготовления и сборки, но и процессы! проектирования изделия и подготовки его производства.
Сложный производственный процесс обычно состоит из| большого числа сборочных, монтажных, регулировочно-настроечных операций, операций простых процессов, поэтому определение и оптимизация производственного цикла требуют не только больших затрат времени, но и нередко применения ЭВМ для выполнения расчетов. Построение сложного производственного процесса во времени осуществляется для того, чтобы определить продолжительность производственного цикла, координировать выполнение отдельных простых процессов, получить необходимую информацию для оперативно календарного планирования и расчета операции запуска-выпуска предметов труда. Целью координации производственных процессов, составляющих сложный процесс, является обеспечение комплектности и бесперебойности хода производства при полной Загрузке оборудования, рабочих мест и рабочих.
Структура производственного цикла сложного процесса определяется составом операций и связей между ними. Состав операций зависит от номенклатуры деталей, сборочных единиц и технологических процессов их изготовления. Взаимосвязь операций и процессов обусловливается веерной схемой сборки изделия и технологией его изготовления. Предположим, что необходимо рассчитать продолжительность производственного цикла сборки изделия “А” (рис. 5.5).
Веерная схема сборки изделия показывает, какие узлы, подузлы или мелкие сборочные единицы можно изготавливать параллельно независимо друг от друга, а какие – только последовательно.
Нормы времени выполнения операций по сборке изделия “А” приведены в табл. 5.1 (графы 6-8 заполняются по ходу расчета).
Месячная программа выпуска NВ = 700 шт. Число рабочих дней в месяце ДР = 21, режим работы участка КСМ = 2 смены. Потери рабочего времени на плановые ремонты АР = 2% номинального фонда времени.
Так как изделия на сборку запускаются партиями, то прежде чем приступить к расчету продолжительности производственного цикла, необходимо определить следующие календарно-плановые нормативы: размер партии изделий; удобопланируемый ритм; число партий, запускаемых в течение планового периода; время операционного цикла партии изделий! продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам; количество рабочих мест, необходимых для изготовления изделий; построить цикловой график сборка изделий без учета загрузки рабочих мест; закрепить операций за рабочими местами; составить стандарт-план сборки изделий; построить уточненный цикловой график с учетом загрузки рабочих мест и определить продолжительность производственного цикла и опережения запуска-выпуска по сборочным единицам и деталям.
Таблица 5.1
Технологический процесс сборки изделия “А”
| Условные обозначения сборочных единиц | Номер операции (i) | Штучное время на операцию (ti,), мин | Подготовительно-заключительное время (tп.з.i). мин | Подача сборочной единицы к операции | Размер партии изделий (Nн), шт. | Длительность операционного цикла партии изделий, ч | Длительность операционного цикла партии по сборочной единице, ч |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| АВ1, | 7.0 | ||||||
| АВ2 | 16,5 | ||||||
| АВ | 4,7 | ||||||
| АБ | 15,9 | ||||||
| 12.4 | |||||||
| 4,7 | |||||||
| АА | 7,0 | ||||||
| 16.6 | |||||||
| А | 11,3 | ||||||
| 7,6 | |||||||
| 9,5 | – | ||||||
| ИТОГО | 113,2 | – | – |
При решении вопроса о размерах партии необходимо исходить из экономически оптимального размера.
Работа большими партиями позволяет реализовать принципы партионности, что обеспечивает: а) возможность применения более производительного процесса, что снижает затраты на изготовление изделий; б) уменьшение подготовительно-заключительного времени, приходящегося на единицу продукции; в) сокращение потерь времени рабочих-сборщиков на освоение приемов работы (приноравливание к работе); г) упрощение календарного планирования производства.
Эти факторы способствуют росту производительности труда рабочих и снижению себестоимости продукции.
Однако в единичном и серийном производствах, где за каждым рабочим местом закрепляется выполнение нескольких операций и где преобладает последовательный вид движения предметов труда, с ростом размера партии повышается степень нарушения принципа непрерывности, поскольку увеличивается время пролеживания каждой сборочной единицы, т. е. возрастает продолжительность производственного цикла изготовления партии изделий, число сборочных единиц, находящихся в заделе и на хранении (т. е. незавершенное производство). Кроме того, возрастает потребность в площадях для хранения изделий и в материальных ценностях, одновременно необходимых для производства.
Эти противоположные факторы, связанные с реализацией одного принципа (партионности) и нарушением другого принципа (непрерывности), с увеличением партии изделий требуют определения такого ее размера, при котором сочетание экономии от реализации первого принципа и потерь от нарушения второго, было бы наиболее рациональным с экономической точки зрения. Такой размер партии принято называть экономически оптимальным.
Определение оптимального размера партии изделий является одним из важнейших календарно-плановых нормативов при организации серийного производства, так как все остальные календарно-плановые нормативы устанавливаются на партию предметов труда.
Формул для расчета оптимального размера партий изделий, основанных на сопоставлении экономии и потерь, предложено различными авторами много. Однако из-за большой трудоемкости расчетов эти формулы не получили широкого применения. На заводах обычно используют упрощенный метод расчета исходя из приемлемого коэффициента потерь рабочего времени на переналадку и текущий ремонт рабочих мест ( ). Как правило, величину этого коэффициента принимают в пределах от 0,02 для крупносерийного и до 0,1 для мелкосерийного и единичного производств (или от 2 до 10%). Задаваясь для определенных производственных условий величиной данного коэффициента можно определить число изделий в партии по формуле
. (5.16)
Полученный результат рассматривается как минимальная величина партии изделий. За максимальную величину можно принять месячную программу выпуска изделий (сборочных единиц).
Применительно к рассматриваемому примеру получим
Таким образом, в результате проведенных расчетов устанавливаем пределы нормального размера партии изделий:
Предельные размеры партии изделий корректируются исходя из минимального размера. Корректировка начинается с установления удобопланируемого ритма (Rp) – периода чередования партий изделий. Если в месяце 20 рабочих дней, то удобопланируемыми ритмами будут 20, 10, 5, 4, 2 и 1; если в месяце 21 день, то такими ритмами будут 21, 7, 3 и 1; если 22 дня, то 22, 11, 2 и 1.
Период чередования партий изделий рассчитывается по формуле
(5.17)
где Др – число рабочих дней в месяце.
Исходя изданных приведенного выше примера, этот период составит
Если по расчету получается дробное число, то из ряда удобопланируемых ритмов выбирают ближайшее целое число, т. е. принятое значение периода чередования (RПР).
Из удобопланируемых ритмов 21, 7, 3 и 1 выбираем ближайшее значение ЯПР = 3 дня.
Далее в соответствии с принятым периодом чередования корректируем размер партии изделий по формуле
(5.18)
Выполняется условие 86 < 100 < 700. Нормальный размер партии изделий должен быть кратным месячной программе выпуска (запуска) изделий. Число партий в месяц (X) определяем по формуле
(5.19)
Результат расчета оптимального размера партии изделий заносим в гр. 6 табл. 5.1.
Продолжительность операционного цикла партии изделий по каждой операции ( ) рассчитывается по формуле
(5.20)
Для сборочной единицы АВ
Аналогично выполняем расчеты по другим операциям и результаты вписываем в гр. 7 табл. 5.1.
Продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам определяется по формуле
(5.21)
где k – число операций, входящих в сборочную единицу. Для сборочной единицы АБ
Аналогично выполняем расчеты по другим сборочным единицам и результаты вписываем в гр. 8 табл. 5.1.
Необходимое число рабочих мест для сборки изделий рассчитывается по формуле
(5.22)
По рассматриваемому примеру:
Необходимое количество рабочих определяется по формуле
где – коэффициент, учитывающий списочную численность (можно принять )
Для рассматриваемого примера:
Построение циклового графика сборки изделия “А”
без учета загрузки рабочих мест ведется на основе веерной схемы сборки (см. рис. 5.5) и продолжительности циклов сборки каждой i-й операции и каждой сборочной единицы (см. табл. 5.1, гр. 7 и 8). Как правило, такой график строится в порядке, обратном ходу технологического процесса, начиная с последней операции (рис. 5.6, а), с учетом того, к какой операции поставляются сборочные единицы. Продолжительность цикла этого графика будет минимальной. Однако условия производства и ограниченные ресурсы требуют выполнения определенных работ последовательно, на одном и том же рабочем месте, стенде все это приводит к изменению циклового графика и, как правило, к смещению запуска на более ранние сроки и, как следствие, к увеличению продолжительности цикла.
Для достижения равномерности загрузки рабочих мест и рабочих-сборщиков необходимо закрепить операции за рабочими местами. С этой целью на каждое рабочее место набирается объем работ, продолжительность операционного цикла которых не должна превышать пропускную способность рабочих мест на протяжении принятого периода чередования (табл. 5.2).
Таблица 5.2
Источник